boatportal_700x125.jpg

Вы здесь

Моторный катамаран Лангуст

Моторный катамаран Лангуст

04.12.2010 Автор: 0 1274

Моторный катамаран Лангуст

Двухкорпусные глиссирующие суда - катамараны постепен­но завоевывали все более широкую область при­менения и расширили район плавания от закры­тых акваторий, на которых проводятся гонки по круговой трассе, до рекордных трансокеанских переходов.

Первыми возможности катамаранов оценили конструкторы гоночных скутеров неограниченного класса OZ.

С ростом мощности подвесных моторов до 200, а затем и свыше 300 л. с. реализовать эту мощ­ность для повышения скорости легких однокорпусных судов стало проблемой.


Теоретический чертеж катамарана Лангуст

Известно, что гидродинамическая подъемная сила, возникающая на днище глиссирующего судна, пропорциональна квадрату скорости движения, площади смоченного участка днища и углу атаки его к набегающему потоку. При скоро­стях, превышающих 100 км/ч, и относительно не­большом весе скутера (вместе с гонщиком, мото­ром и запасом топлива — около 500 кг) достаточ­но небольшой глиссирующей площадки на днище, которой судно опиралось бы на воду. На однокорпусной 5-6-метровой лодке, однако, добиться устойчивого глиссирования на одном «пятачке» днища не удается. При мгновенном увеличении угла атаки корпус выбрасывает из воды и он на­чинает дельфинировать. При уменьшении угла атаки увеличивается смоченная поверхность, что также вызывает мгновенный рост подъемной си­лы, отрывающей корпус от воды.

Дело спасло бы устройство очень узкой и длин­ной лыжи, расположенной вдоль киля. Такая поверхность имеет низкое гидродинамическое ка­чество (из-за малого удлинения * под гидродинамическим удлинением глиссирующей поверхности понимается отношение ее размера поперек судна к смоченной длине), подъемная си­ла на ней при колебаниях угла атаки в довольно широких пределах изменяется меньше, а глав­ное - медленнее. Поэтому корпус с центральной лыжей обладает высокой продольной устойчи­востью движения, но испытывает значительные поперечные колебания - раскачивания из-за низ­кой остойчивости.

Так появилась идея разделить узкую централь­ную глиссирующую поверхность на две, имеющие вид бортовых спонсонов катамарана, расположен­ных на большой ширине друг от друга.

Уже на первых гоночных катамаранах замети­ли, какое большое влияние на устойчивость дви­жения и скорость оказывает нижняя поверхность мостика, соединяющего спонсоны над водой. Вры­ваясь в тоннель, ограниченный спонсонами, мо­стиком и поверхностью воды, встречный поток воздуха ускоряет свое движение, на нижней по­верхности моста возникает аэродинамическое дав­ление, распределенное по ней и стремящееся приподнять корпус. Аэродинамическое давление при правильном его использовании превращается в союзника спортсмена - достигается так назы­ваемый эффект аэродинамической разгрузки, при котором смоченная поверх­ность спонсонов уменьшается и гребной винт сообщает катамарану дополнительную скорость.

Но эти же аэродинамические силы могут стать и смертельным врагом. Они опрокидывают ката­мараны через транец, выбрасывают их полностью из воды и заставляют переворачиваться через борт. Немало гонщиков стали калеками или по­теряли жизни, прежде чем конструкторы научи­лись управлять аэродинамикой катамарана, ра­зобрались в соотношении всех действующих сил.

Позже двухкорпусные обводы привлекли соз­дателей крупных мореходных катеров. Приме­няя их, конструкторы рассчитывали существенно снизить ударные нагрузки на днище при плавании на высокой скорости по бурному морю. На узких и длинных днищах спонсонов гидродинами­ческое давление распределяется более равномерно, без ярко выраженных пиков, характерных для однокорпусных судов. Поэтому при мгновен­ном увеличении угла атаки гидродинамический удар в днище оказывается более мягким. Важно еще и то, что общий вес катамарана распреде­ляется на две параллельно расположенные глис­сирующие поверхности и сила удара на каждом корпусе значительно меньше, чем на однокор-пусном катере даже с обводами типа глубокое V.

И в этом случае расчеты конструкторов оправдались: на крупных гоночных 12-метровых катерах-катамаранах, оснащенных двигателями общей мощностью до 1200 л.с., уже выиграно немало чемпионатов мира и континентов по гонкам в открытом море.

Успехи катамаранов на гоночных трассах не могли не заинтересовать и судостроителей, работающих над проектами потребительских кате­ров различного назначения. Среди новинок на выставках катеров и яхт все чаще появляются мо­реходные скоростные катамараны различных размеров - от 3 до 25 м. Разъездные, пассажирские, рыболовные и прогулочные катера этого типа хо­рошо себя зарекомендовали во всех тех случаях, когда желают совместить высокую остойчивость, комфортабельный ход на крупной волне, скорость и безопасность плавания, особенно при оснащении двигателем большой мощности.

Предлагаемый для самостоятельной постройки катамаран не является гоночным и рассчитан на умеренные мощности имеющихся на отечествен­ном рынке подвесных моторов. Эту лодку неслож­но построить (благодаря ее небольшим разме­рам) и на деле познакомиться с качествами двухкорпусных судов.

Корпуса «Лангуста» во многом копируют об­воды морских гоночных катамаранов фирмы «Кугэ Марин», успешно выступающих в соревно­ваниях последних лет. Так что построивший эту лодку может с полным основанием воображать себя гонщиком открытого моря. Пусть «Лангуст» помчится не по морской волне, а всего лишь по речному плесу; если здесь будет волна высотой около полуметра, ощущения водителя мини-ка­тамарана будут не менее острыми.

Думается, что эта лодка больше подходит для молодежи, любящей скоростные прогулки налег­ке. Катамаран с успехом можно использовать и для рыбалки, если до нее приходится добираться несколько десятков километров. Одного-двух ры­баков «Лангуст» с «Нептуном-23» или «Приве­том» доставит быстро и с умеренным расходом горючего. В случае ухудшения погоды легкую лодку несложно вытащить на берег, так же как и перевезти в кузове грузовика.

Катамаран пригоден и для эксплуатации с 8-сильным «Ветерком». Правда, при этом необхо­димо максимально облегчить корпус и его обо­рудование и брать ограниченный запас топлива, поскольку соотношение нагрузки и мощности ока­зывается на пределе, едва допускающем выход на глиссирование с двумя человеками на борту.

Обводы спонсонов катамарана - несиммет­ричные, со скуловым брызгоотбойником, попе­речным и продольным реданами. Благодаря попе­речному редану удается добиться устойчивого движения сравнительно короткой лодки при ми­нимальной смоченной поверхности. На редан при­ходится примерно 30 % общей нагрузки лодки; остальная часть поддерживается кормовыми участками днища спонсонов.

Для облегчения выхода на режим глиссиро­вания и регулирования угла атаки кормового участка днища в зависимости от нагрузки настоя­тельно рекомендуется изготовить простейшие ре­гулируемые транцевые плиты. Ширину плит можно сде­лать равной 275 мм - как раз по ширине днища спонсона у транцевого обреза; длина достаточна 180-200 мм.

Скуловой брызгоотбойник и короткий продоль­ный редан эффективно отсекают брызговую пе­лену от корпуса, уменьшая смоченную поверх­ность.

Продольный уступ на борту не является абсолютно необходимым элементом обводов, хотя и оказывается полезен мри выходе ката­марана на глиссирование или при плавании на волне. В большей степени этот слом нужен как декоративная деталь, которая скрадывает зрительное восприятие катамарана как ящика. Для упрощения работы лодку можно построить и с гладкими бортами.

Вертикальный клиренс (расстояние от ос­новной плоскости до мостика) в средней части корпуса составляет всего 120 мм, что ограни­чивает высоту волны, на которой возможна комфортабельная - с незначительными удар­ными перегрузками - эксплуатация лодки. Впрочем, на волну больше 0,5 м на судне по­добных размерений вообще лучше не выходить.


Сечение по шпангоутам катамарана Лангуст

Большой формат

Конструкция корпуса рассчитана на постройку его с фанерной обшивкой по набору из сос­новых реек, но можно применить технологию обшивки листами заранее выклеенного стекло­пластика или покупного стеклотекстолита. Учи­тывая малое сечение деталей набора, материал для него желательно подбирать мелкослойный и без сучков. Применение во всех соединениях водостойкого клея обязательно.

Общая последовательность постройки катамарана практически не отличается от принятой при постройке обычных мотолодок.

Для сборки шпангоутных рамок необходимо вычертить обводы всех пяти шпангоутов и тран­ца в натуральную величину; облегчит сборку носовой части чертеж боковой проекции н пла­на корпуса от форштевня до шп.2. При размет­ке шпангоутов сначала наносят по данным таб­лицы ординат положение точки скулы Ск, затем по горизонтали от нее к ДП откладывают шири­ну брызгоотбойннка Бр и полученную точку соединяют прямой линией с точкой киля. По­добным же образом наносится точка Сл на бор­ту; от нее по горизонтали к ДП откладывается ширина уступа А и полученная точка соеди­няется с точкой Ск. Остается нанести точки ли­нии борта ЛБ и палубы Фб и построить очерта­ния бимсов на шп.1-3, 5 и Тр. На плазовом кор­пусе наносится положение линии Р и попереч­ное сечение продольного редана, который уста­навливается только в носовой части корпуса.

Корпус удобнее собирать в положении вверх килем, установив шпангоутные рамки на вер­тикальных стойках таким образом, чтобы можно было обшивать спонсоны и тоннель, не снимая лодку со стапеля. В рамки сначала врезаются кормовые части киля и скулового стрингера, концы которых временно закрепляются на шп.3. Затем подгоняется и ставится на клею и гвоз­диках кормовая часть обшивки днища; на нее под углом к ДП наклеивается рейка попереч­ного редана. Одновременно ставятся на свои места носовая часть киля вместе с форштевнем и скуловые стрингера.

Далее обшиваются участки бортов, приле­гающие к скуле; поверх кромки обшивки закрепляется при помощи струбцин рейка бортового стрингера и после затвердевания клея ставятся листы бортовой обшивки, закрывающие борта от стрингера до привального бруса. Парал­лельно можно зашивать борта тоннеля, а затем и днище мостика.

После крепления на днище скуловых брызгоотбойников и продольных реданов лодку можно освободить от стапеля, перевернуть вниз киля­ми и зашивать фальшборты и настил палубы.

Конструкции сидений, ДУ мотором, ветро­вого стекла и сланей нужно по возможности выполнить легкими. Например, слани сделать трехслойными - из наружных слоев тонкой фанеры с пенопластом между ними. Пенопласт можно также применить в качестве заполнителя для скуловых и бимсовых книц; кроме того, для создания аварийной плавучести пенопласто­вые плиты нужно закрепить к палубе в корме, по бокам от подмоторной ниши, и в носовой части. Объем этих плит достаточен 100 дм3.

Катамаран, да еще таких небольших раз­меров - вещь тонкая, требующая настройки и доводки на воде. Незначительные отклонения в углах атаки рабочих участков днища у транца и поперечного редана, угол откидки мотора от транца и погружение гребного винта, положе­ние водителя и пассажира, элементы гребного винта - все это оказывает большое влияние на устойчивость движения лодки, ходовой диффе­рент и максимальную скорость. Вот тут-то и ока­жутся полезными транцевые плиты, которые помогут перераспределить гидродинамическую нагрузку между участками днища.

Незначительные погрешности в обводах лод­ки, которые проявятся в излишнем дифференте на корму или, наоборот, на нос, могут быть ис­правлены приформовкой с использованием дере­ва, стеклоткани и эпоксидной смолы неболь­ших участков с увеличенным углом атаки перед поперечным реданом или транцем.

Путем опытных пробегов находят оптималь­ное погружение оси гребного винта (при этом на верхнюю кромку транца под струбцины мо­тора подкладывают бруски различной толщи­ны) и угол откидки от транца. При использо­вании «Нептуна-23» можно достичь максималь­ной скорости (около 60 км/ч) с гребным винтом, имеющим шаг около 350 мм. С мотором «Ветерок-8» с двумя человеками на борту и гребным винтом, имеющим шаг 225 мм, «Лангуст» разви­вает скорость до 32 км/ч.

Следует помнить, что для выхода катамара­на на глиссирование требуется большее время и при этом он получает больший дифферент на корму, чем однокорпусная лодка. Поэтому увеличивать обороты мотора нужно постепенно и помогать лодке преодолеть «горб» сопротивле­ния смещением экипажа в нос.


Теоретический чертеж

Большой формат

Boatportal.ru

logo